병렬 공진

교류 회로(AC)에서 병렬 공진은 회로 전류가 적용된 전압과 위상이 일치할 때 발생합니다. 이 현상은 특히 인덕터와 커패시터가 병렬로 연결된 회로에서 발생합니다.

병렬 공진에 대해 더 깊이 이해하기 위해 아래에 제시된 회로 도면을 살펴보겠습니다.

인덕턴스 L 헨리와 내부 저항 R 옴을 가진 인덕터를 용량 C 팔라드의 커패시터와 병렬로 연결하고, 이를 교류 전압 V 볼트로 구동한다고 가정해 보겠습니다.

이 병렬 공진 회로 구성에서는 다음 방정식이 만족될 때만 회로 전류 Ir이 공급 전압과 완벽하게 위상이 일치합니다.

벡터 다이어그램

주어진 회로의 벡터 다이어그램은 다음과 같습니다:

인덕턴스 L 헨리와 내부 저항 R 옴을 가진 인덕터를 용량 C 팔라드의 커패시터와 병렬로 연결하고, 이를 교류 전압 V 볼트로 구동한다고 가정해 보겠습니다.

이 전기 설정에서는 다음 방정식으로 설명된 특정 조건이 충족될 때만 회로 전류 Ir이 공급 전압과 정확히 위상이 일치합니다.

R이 L에 비해 매우 작다면, 공진 주파수는 다음과 같을 것입니다:

병렬 공진의 효과

병렬 공진에서 라인 전류 Ir = IL cosϕ 또는

따라서 회로 임피던스는 다음과 같이 주어집니다:

위에서 논의한 병렬 공진에 기반하여 다음과 같은 주요 결론을 도출할 수 있습니다:

임피던스 특성

병렬 공진 중에는 회로 임피던스가 순수 저항적으로 나타납니다. 이는 AC 회로에서 인덕터와 커패시터의 행동을 지배하는 주파수 의존적인 항들이 서로 상쇄되어 오직 저항 성분만 남게 되기 때문입니다. 인덕턴스(L)가 헨리로, 커패시턴스(C)가 팔라드로, 저항(R)이 옴으로 측정될 때, 회로 임피던스 Zr도 옴으로 표현됩니다.

높은 임피던스 값

Zr의 크기는 눈에 띄게 높습니다. 병렬 공진 시점에서 L/C의 비율이 유의미한 값을 가지며, 이는 회로의 높은 임피던스에 직접 기여합니다. 이러한 높은 임피던스는 병렬 공진 회로를 다른 회로와 구별짓는 특징적 특성입니다.

낮은 회로 전류

회로 전류 Ir = V/Zr의 공식을 고려하고, Zr의 높은 값 때문에 결과적으로 회로 전류 Ir는 매우 작습니다. 상대적으로 일정한 공급 전압 V에서도, 높은 임피던스는 전류 흐름에 강력한 장애물 역할을 하여 소스로부터 흘러가는 전류를 최소화합니다.

브랜치 전류 대 라인 전류

커패시터와 인덕터(코일)를 통과하는 전류는 라인 전류보다 훨씬 큽니다. 이는 각각의 개별 브랜치(인덕터-저항 조합과 커패시터)의 임피던스가 전체 회로 임피던스 Zr보다 훨씬 낮기 때문입니다. 따라서 이러한 브랜치 내에서는 더 많은 양의 전류가 순환하며, 회로의 메인 라인을 통해 흐르는 전류보다 많습니다.

거절 회로의 특성

전기 메인에서 최소한의 전류와 전력을 소비하는 능력 덕분에 병렬 공진 회로는 종종 "거절 회로"라고 불립니다. 이는 효과적으로 .